一种形状可变化的吸塑模具的制作方法

本发明涉及模具工业技术领域，具体涉及一种形状可变化的吸塑模具。

背景技术：

模具工业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域。作为工业基础，模具的质量、精度、寿命对其他工业的发展起着十分重要的作用，在国际上被称为“工业之母”，对国民经济发展起着不容质疑的作用。模具工业发展的关键是模具技术的进步，模具技术又涉及到多学科的交叉。

吸塑模具是塑料模具家族中重要的一支，主要原理是将平展的塑料硬片材加热变软后，采用真空吸附方式吸附于模具表面，冷却后成型。在电子、汽车、医疗、食品行业中的应用越来越广泛。但是传统的吸塑模具为一种模具只能生产一种产品，也就是一款塑料工业品包含多少种吸塑件就要开多少种模具。如果产品批量很大，平均分摊在每件产品上的模具费用很少。但是对于单件或产量很少的产品，由于加上模具费用，造成产品价格过高，很多用户无法承受。同时模具的设计、加工到生产出合格产品，一般周期都很长，而现在很多产品开发周期都很短，往往设计完成之后留给打样的时间很短，如何快速高效生产出吸塑产品是当前手板加工行业的一个急需解决的难题。

技术实现要素：

为了解决传统吸塑模具的不足之处，尤其是为了克服当前手板行业单件、小批量生产中遇到的难题，本发明提供一种全新的解决方案，采用的技术方案在于，提供了一种形状可变化的吸塑模具，包括以下结构：

成型杆，所述的成型杆为长方体形状的长杆状，多个成型杆阵列排布且相邻的成型杆相互贴合；

导向板，所述的导向板开设有贯通板面的通孔，所述的成型杆垂直于导向板贯穿所述通孔且布满所述的通孔，所述的每一个成型杆可沿垂直于导向板的方向往复移动；

驱动装置，所述的驱动装置与成型杆连接，用于驱动每一个成型杆沿垂直于导向板的方向往复移动；

固定板，所述的固定板用于固定所述的驱动装置；

支撑板，所述支撑板设置于导向板和固定板之间，用于固定连接导向板和固定板，使吸塑模具成为一个整体。

在上述的技术方案中，只要一套模具，通过调节成型杆使得成型杆的端面组成各种形状，就可以得到不同形状的吸塑模具，就可以生产出很多种类的吸塑件，不需要针对不同形状的塑件去加工多个吸塑模具，加工周期短，生产成本大大降低。

进一步的，所述的驱动装置包括相互连接的液压泵和液压杆，所述液压杆与成型杆连接，所述的液压泵通过控制液压杆的位移带动所述的成型杆沿垂直于导向板的方向往复移动，每一个成型杆均连接有一个液压杆和液压泵。上述的方案中以电机提供动力基础，使用液压泵将机械能转化为压力，推动液压油，从而推动液压杆做出不同行程的动作，从而实现各个成型杆沿垂直于导向板的方向往复移动，形成不同形状的吸塑模板，液压控制可以在运行过程中实现大范围的无级调速，并且行程位移可以精准控制。

进一步的，所述的成型杆的端面为正方形。优选的，所述的成型杆的正方形端面的尺寸为4mm×4mm。优选的，所述的通孔的形状为正方形，所述通孔的尺寸为200mm×200mm，这样，所述的成型杆的数量为250个即可实现成型杆布满上述的通孔，成型杆的分布方式为50行×50列。

进一步的，所述的液压泵连接有油管，所述的油管贯穿固定板与油箱连接。

进一步的，所述的液压泵连接有控制系统，所述的控制系统通过读取吸塑件的三维图档，由编程软件形成数字信号，并通过数字信号控制液压泵工作带动成型杆沿导向板发生位移，由成型杆的端面形成所需形状的吸塑件的表面。通过控制系统可以实现自动化控制，只要产品三维图纸完整，在编程软件上生成数控程序，用来驱动吸塑模具，几个小时就可以拿到产品了，这可以大大缩短新产品开发研制时间。

进一步的，所述的控制系统包括：

输入模块，用于输入包含有被加工零件的生产信息的指令信息，所述的生产信息包括被加工零件的几何信息和工艺信息，所述的指令信息通过编程软件进行表示；

译码模块，用于将输入的指令信息从标准程序格式翻译成便于计算机处理数据的格式；

数据处理模块，用于将译码模块得到的数据信息进行处理和计算，获得吸塑模具的各个液压杆的运动信息；

位置控制模块，用于根据输出处理模块输出的各个液压杆的运动信息，控制伺服驱动模块进行动作；

伺服驱动模块，用于根据位置控制模块输出的运动信息，驱动对应的液压杆进行动作，形成符合设计要求的吸塑模具成型面。

进一步的，所述控制系统还包括反馈模块，所述的反馈模块用于将吸塑模具的各个成型杆的实际运动信息反馈给位置控制模块，位置控制模块将其与设定的运动信息对比，液压杆的运动信息进行修正。

采用上述技术方案，包括以下有益技术效果：

1、产品开发周期短，传统吸塑行业从模具设计、模具加工、试模到生产出合格产品，一般要三周时间，而使用本发明的形状可变化的吸塑模具，只要产品三维图纸完整，在编程软件上生成数控程序，用来驱动模具，几个小时就可以拿到产品了，这可以大大缩短新产品开发研制时间。

2、打样成本降低，对于有些产品需要量很小的客户，开一套吸塑模的费用过大，有时难以接受，而使用本发明吸塑模具，由于不需要新开模具，这样每件产品的费用大大降低。同时新品开发过程中一般会反复打样，使用本发明模具能够极大减少新品研发的费用，降低成本。

3、由于一种模具只能对应生产一种产品，对于单件小批量生产的模具，用过之后就废掉了，这无形中造成了极大浪费。而使用本发明的吸塑模具，则可以避免这些浪费，对于整个社会资源的节约，对于国民经济的发展都有重大意义。

附图说明

图1是本发明吸塑模具在一种形状下的俯视图；

图2是图1中A-A剖视图；

图3是图1中B-B剖视图；

图4是图1的吸塑模具附带有吸塑件状态下的俯视图；

图5是图4中C-C剖视图；

图6是图4中D-D剖视图；

图7是本发明吸塑模具的控制系统的结构示意图；

图中，

1、成型杆；2、导向板；3、固定板；4、支撑板；5、液压泵；6、液压杆；7、油管；8、吸塑件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

除非另有说明，“多个”的含义为两个或更多。

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。图1～图6给出了本发明的具体实施方式。

如图1～3所示，一种形状可变化的吸塑模具，包括以下结构：

成型杆1，所述的成型杆1为长方体形状的长杆状，多个成型杆1阵列排布且相邻的成型杆1相互贴合；

导向板2，所述的导向板2开设有贯通板面的通孔，所述的成型杆1垂直于导向板2贯穿所述通孔且布满所述的通孔，所述的每一个成型杆1可沿垂直于导向板2的方向往复移动；

驱动装置，所述的驱动装置与成型杆1连接，用于驱动每一个成型杆1沿垂直于导向板2的方向往复移动；

固定板3，所述的固定板3用于固定所述的驱动装置；

支撑板4，所述支撑板4设置于导向板2和固定板3之间，用于固定连接导向板2和固定板3，使吸塑模具成为一个整体。

在上述的实施方式中，具体工作原理为，通过控制每一个成型杆1沿垂直于导向板2的方向进行位移，不同的成型杆1的高度不同，通过成型杆1的端面可以组成多种形状的模具，具体的，为解决成型杆之间密封不严而造成的漏气问题，每次调整形成一种新的成型面之后，用石膏涂刷模具成型面，带石膏凝固后以石膏涂刷面做为吸塑模具的工作面，不但能密封模具，而且能起到光顺模具表面作用。其中控制成型杆1位移的方式可以为现有技术中各种驱动方式，例如可以手动调节每一个成型杆1的位置，最终达到所需的形状，还可以通过电机驱动滚珠丝杆来带动成型杆1的往复移动，还可以通过电机驱动齿轮齿条的方式的带动成型杆1的往复移动。

需要说明的是，为了完成吸塑机通过吸塑模具抽真空的过程，所述的成型杆上开设有抽气孔，当模具安装到吸塑机上时，抽气孔与吸塑机的真空抽气装置相连形成气路，完成抽真空过程。更为具体的，所述的抽气孔不必每一个成型杆都开设，可以根据需要来具体设定抽气孔的位置和数量。

如图4～6所示，给出了上述的实施方式提供的吸塑模具加工吸塑件8状态下的结构示意图，最终制得的吸塑件8的形状根据成型杆1的端面组成的形状来最终确定。

需要说明的是，图1～6仅仅是作为示例给出了本发明的吸塑模具通过调整成型杆1的位置所得到的一种形状，但是并不表示本发明的吸塑模具仅仅具有该一种形状，而应当理解为本发明的成型杆1可以根据该种原理形成无数种不同形状的吸塑模具。

作为一种优选的实施方式，所述的驱动装置包括相互连接的液压泵5和液压杆6，所述液压杆6与成型杆1连接，所述的液压泵5通过控制液压杆6的位移带动所述的成型杆1沿垂直于导向板2的方向往复移动，每一个成型杆1均连接有一个液压杆6和液压泵5。上述的实施方式中以电机提供动力基础，使用液压泵5将机械能转化为压力，推动液压油，从而推动液压杆6做出不同行程的动作，从而实现各个成型杆1沿垂直于导向板2的方向往复移动，形成不同形状的吸塑模板。对于液压泵5、液压油、各种控制阀门、接头及液压控制方式的选择均适用于现有技术，本领域技术人员可以根据需要来具体调整，例如液压泵5的结构形式可以为齿轮泵、叶片泵或柱塞泵，控制方式可以采用信号控制等。具体的，所述的液压泵5连接有油管7，所述的油管7贯穿固定板3与油箱连接。

在上述各实施方式的基础上，具体的，所述的成型杆1的端面为正方形，也就是说成型杆1的横截面为正方形。

为了达到更好的使用效果，所述的成型杆1的正方形端面的尺寸为4mm×4mm。此外，所述的通孔的形状为正方形，所述通孔的尺寸为200mm×200mm，这样，所述的成型杆1的数量为250个即可实现成型杆1布满上述的通孔，成型杆1的分布方式为50行×50列。成型杆1端面的具体形状及尺寸，通孔的具体形状及尺寸，本发明均不作位移限制，上述的实施方式仅仅作为一种较为优选的举例，本发明中的构件形状与尺寸可以根据制作产品的需要进行具体的变化和调整。

做为一种优选的实施方式，间隔10行×10列的成型杆上开有抽气孔，当模具安装到吸塑机上时，与吸塑机的真空抽气装置相连形成气路，完成抽真空过程。

作为一种优选的实施方式，所述的液压泵5连接有控制系统，所述的控制系统通过读取吸塑件8的三维图档，由编程软件形成数字信号，并通过数字信号控制液压泵5工作带动成型杆1沿导向板2发生位移，由成型杆1的端面形成所需形状的吸塑件的表面。

具体地，如图7所示，上述的控制系统包括：

输入模块，用于输入包含有被加工零件的生产信息的指令信息，所述的生产信息包括被加工零件的几何信息和工艺信息，所述的指令信息通过编程软件进行表示；

译码模块，用于将输入的指令信息从标准程序格式翻译成便于计算机处理数据的格式；

数据处理模块，用于将译码模块得到的数据信息进行处理和计算，获得吸塑模具的各个液压杆的运动信息；

位置控制模块，用于根据输出处理模块输出的各个液压杆的运动信息，控制伺服驱动模块进行动作；

伺服驱动模块，用于根据位置控制模块输出的运动信息，驱动对应的液压杆进行动作，形成符合设计要求的吸塑模具成型面。

所述控制系统还包括反馈模块，所述的反馈模块用于将吸塑模具的各个成型杆的实际运动信息反馈给位置控制模块，位置控制模块将其与设定的运动信息对比，液压杆的运动信息进行修正。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。